GGGG 11

Le Web SémantiqueLe Web Sémantique(Compilation docs W3C)(Compilation docs W3C)

1.1. IntroductionIntroduction

2.2. OntologieOntologie

3.3. RDFRDF

4.4. OWLOWL

5.5. ConclusionConclusion

GGGG 22

1. Introduction1. Introduction

Évolution du Web pour rendre l'information plus Évolution du Web pour rendre l'information plus accessibleaccessible

Un vaste espace de documents semi-structurés Un vaste espace de documents semi-structurés (XML)(XML)

Décrire le contenu avec un formalisme à base de Décrire le contenu avec un formalisme à base de connaissances (RDF)connaissances (RDF)

Utiliser des ontologies communes (RDF Utiliser des ontologies communes (RDF Schema, OWL) pour annoter les documentsSchema, OWL) pour annoter les documents

GGGG 33

Du Web au Web SemantiqueDu Web au Web Semantique

W3C Semantic Web Activity Marja-Riita Koivunen and Eric Miller, Nov. 2001

GGGG 44

Programme de travailProgramme de travail

GGGG 55

Architecture en niveauxArchitecture en niveaux

GGGG 66

Contributions essentiellesContributions essentielles

XML SchemaXML Schema

RDFRDF

OntologyOntology– RDF SchemaRDF Schema– DAML+OIL (Oasis) DAML+OIL (Oasis) – OWL OWL

GGGG 77

2. Qu'est ce qu'une Ontologie ?2. Qu'est ce qu'une Ontologie ?

Définition de termes et relations entre termes utilisés Définition de termes et relations entre termes utilisés pour décrire un domaine de connaissancepour décrire un domaine de connaissance

Exemples: Exemples: – Finance, Tourism, Transport, Médecine, Immobilier ...Finance, Tourism, Transport, Médecine, Immobilier ...

Utilisée par les gens, les bases de données et les Utilisée par les gens, les bases de données et les applications pour partager l'information et son sensapplications pour partager l'information et son sens

Définition des concepts de base, de leurs propriétés et Définition des concepts de base, de leurs propriétés et relationsrelations

GGGG 88

Cas d'usageCas d'usage

Portails WebPortails Web– Description des informations publiéesDescription des informations publiées

Objets multimedia Objets multimedia – Description des images, films, ...Description des images, films, ...

Site Web d'entrepriseSite Web d'entreprise– Unifier les informationsUnifier les informations

Documentation de conceptionDocumentation de conception– Description des documents d'ingénierieDescription des documents d'ingénierie

Agents et services Agents et services – Description de connaissances échangéesDescription de connaissances échangées

Calculateurs embarqués et mobilesCalculateurs embarqués et mobiles– Description des capacités des mobiles et terminauxDescription des capacités des mobiles et terminaux

GGGG 99

Objectifs de ConceptionObjectifs de Conception

Ontologies partagéesOntologies partagéesOntologies évolutivesOntologies évolutivesOntologies interoperablesOntologies interoperablesDétection d'incohérencesDétection d'incohérencesEquilibre entre puissance d'expression et échelleEquilibre entre puissance d'expression et échelleFacilité d'utilisationFacilité d'utilisationCompatibilité avec autres standardsCompatibilité avec autres standardsInternationalisationInternationalisation

GGGG 1010

Requirements (1)Requirements (1)

R1. Ontologies as distinct resources R1. Ontologies as distinct resources – Own URIOwn URI

R2. Unambiguous concept referencing with URIs R2. Unambiguous concept referencing with URIs – Concept should have unique IDConcept should have unique ID

R3. Explicit ontology extension R3. Explicit ontology extension – Ability to extend with new classes and propertiesAbility to extend with new classes and properties

R4. Commitment to ontologies R4. Commitment to ontologies – Resource must be able to indicate assumptionsResource must be able to indicate assumptions

R5. Ontology metadata R5. Ontology metadata – Should contain information similar to Dublin CoreShould contain information similar to Dublin Core

GGGG 1111

RequirementsRequirements (2) (2)

R6. Versioning informationR6. Versioning information– Relate version to previous one Relate version to previous one

R7. Class definition primitives R7. Class definition primitives – Complex definition of classesComplex definition of classes

R8. Property definition primitives R8. Property definition primitives – Complex definition of propertiesComplex definition of properties

R9. Data types R9. Data types – XML Schema data types.XML Schema data types.

R10. Class and property equivalenceR10. Class and property equivalence– For interoperabilityFor interoperability

GGGG 1212

Requirements (3)Requirements (3)

R11. Individual equivalenceR11. Individual equivalence– Equivalence of pairs of identifiers (URLs)Equivalence of pairs of identifiers (URLs)

R12. Attaching information to statements R12. Attaching information to statements – Mechanism to attach information such as source, time ... Mechanism to attach information such as source, time ...

R13. Classes as instances R13. Classes as instances – Same concept can be seen as a class or an individualSame concept can be seen as a class or an individual

R14. Cardinality constraints R14. Cardinality constraints – Minimum and maximum numbers of properties Minimum and maximum numbers of properties

R15. User-displayable labels R15. User-displayable labels – To View Ontology in different natural languagesTo View Ontology in different natural languages

GGGG 1313

3. RDF : Resource Description 3. RDF : Resource Description FrameworkFramework

Pour exprimer des méta-données sémantiques Pour exprimer des méta-données sémantiques sur des pages Websur des pages Web

Pour aider à traiter l'information (moteur de Pour aider à traiter l'information (moteur de recherche, intégration, etc.)recherche, intégration, etc.)

Classification des ressources décrites par des Classification des ressources décrites par des propriétés de valeurs donnéespropriétés de valeurs données

Pour faciliter le partage et l'échange de contenusPour faciliter le partage et l'échange de contenus

GGGG 1414

RDF: ModèleRDF: Modèle

Un modèle et deux syntaxes XML pour exprimer des Un modèle et deux syntaxes XML pour exprimer des méta-données méta-données Triplets permettant de décrire l'information du WebTriplets permettant de décrire l'information du Web– Ressource, Propriété, ValeurRessource, Propriété, Valeur– http://www.exemple.org/article1http://www.exemple.org/article1 titre "Semantic Web" titre "Semantic Web"

Une ressource est un objet (document ou fragment) Une ressource est un objet (document ou fragment) défini par une URIdéfini par une URIUne valeur est une ressource ou un litéralUne valeur est une ressource ou un litéralLes descriptions RDF sont faites en termes définis dans Les descriptions RDF sont faites en termes définis dans une ontologie (en RDF Schema ou OWL)une ontologie (en RDF Schema ou OWL)

GGGG 1515

RDF: Graphe Sémantique RDF: Graphe Sémantique

http://www.exemple.org/article1

http://www.exemple.org

titre

"Semantic Web"

dateauteur

"Tim Berners-Lee" "30-10-2003"

ref-article1

GGGG 1616

RDF: ExempleRDF: Exemple

<rdf:Description rdf:about=" <rdf:Description rdf:about=" http://http://www.exemple.orgwww.exemple.org"> "> <ref-article1 resource= <ref-article1 resource= http://www.exemple.org/article1 /http://www.exemple.org/article1 />>

</rdf:Description></rdf:Description> <rdf:Description rdf:about="<rdf:Description rdf:about="http://www.exemple.orghttp://www.exemple.org

/article1/article1"> <auteur> "> <auteur> Tim Berners-LeeTim Berners-Lee</auteur></auteur><titre>Semantic Web</titre><titre>Semantic Web</titre><date> <date> 30-10-200330-10-2003 </date> </date>

</rdf:Description></rdf:Description>

Ajoute du sens : Ajoute du sens : – article avec auteur, titre, datearticle avec auteur, titre, date .. ..

GGGG 1717

RDF SchemaRDF Schema

RDF est utilisé pour annoter des documents RDF est utilisé pour annoter des documents avec une description sémantique avec une description sémantique

Les descriptions sont exprimées en termes Les descriptions sont exprimées en termes définis dans une ontologie définis dans une ontologie

RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF RDF Vocabulary Description Language 1.0: RDF Schema, Working DraftSchema, Working Draft

Les propriétés RDF référence le schéma RDF Les propriétés RDF référence le schéma RDF au-travers d'un espace de nomsau-travers d'un espace de noms

GGGG 1818

Définitions RDFSDéfinitions RDFS

ClassesClasses– rdfs:Resourcerdfs:Resource– rdfs:Classrdfs:Class– rdfs:Literalrdfs:Literal– rdfs:Datatyperdfs:Datatype– rdf:XMLLiteralrdf:XMLLiteral– rdf:Propertyrdf:Property

PropertiesProperties– rdfs:rangerdfs:range– rdfs:domainrdfs:domain– rdf:typerdf:type– rdfs:subClassOfrdfs:subClassOf– rdfs:subPropertyOfrdfs:subPropertyOf– rdfs:labelrdfs:label– rdfs:commentrdfs:comment

Class

Subclass

Subclass

properties properties

GGGG 1919

4. OWL: 4. OWL: ObjectifsObjectifsOffrir un langage standard pour définir des ontolgies sur Offrir un langage standard pour définir des ontolgies sur le Weble Web

Basé sur RDF schemaBasé sur RDF schema

Etend les constructions de base pour améliorer :Etend les constructions de base pour améliorer :– L'interopérabilité (e.g., equivalences)L'interopérabilité (e.g., equivalences)– Le raisonnement (e.g., description logic)Le raisonnement (e.g., description logic)– Les évolutions (e.g., integration, version)Les évolutions (e.g., integration, version)

Inspiré de DAML (Darpa) + OIL (EEC)Inspiré de DAML (Darpa) + OIL (EEC)– XML XML RDF RDF RDFS RDFS OWL OWL

GGGG 2020

DAML, OIL & OWLDAML, OIL & OWL

DAML:Darpa Agent Markup Language

OIL: Ontology Inference Layer (Commission Project)

DAML+OIL

OWL: Web OntologyLanguage (Being

Standardized by W3C)

RDF (ResourceDescriptionFramework)

GGGG 2121

OWLOWL

Une ontologie OWL peut être représentée par un Une ontologie OWL peut être représentée par un réseau sémantique de concepts qui peut lui réseau sémantique de concepts qui peut lui même être codé comme un graphe RDF. même être codé comme un graphe RDF.

Plusieurs formes syntaxiques d'écriture sont Plusieurs formes syntaxiques d'écriture sont possibles comme pour les graphes RDF.possibles comme pour les graphes RDF.

Les concepts incluent ceux de RDFS plus les Les concepts incluent ceux de RDFS plus les relations et les contraintes nécessaires au relations et les contraintes nécessaires au raisonnement.raisonnement.

GGGG 2222

Exemple d'Ontologie (OTA)Exemple d'Ontologie (OTA)

GGGG 2323

OWL Lite (1)OWL Lite (1)

RDF Schema Features: RDF Schema Features: – Class Class – rdf:Property rdf:Property – rdfs:subClassOf rdfs:subClassOf – rdfs:subPropertyOf rdfs:subPropertyOf – rdfs:domain rdfs:domain – rdfs:range rdfs:range – Individual Individual

(In)Equality: (In)Equality: – equivalentClass equivalentClass – equivalentProperty equivalentProperty – sameAs sameAs – differentFrom differentFrom – allDifferent allDifferent

Property Characteristics: Property Characteristics: – inverseOf inverseOf – TransitiveProperty TransitiveProperty – SymmetricProperty SymmetricProperty – FunctionalProperty FunctionalProperty – InverseFunctionalPropertyInverseFunctionalProperty

GGGG 2424

OWL Lite (2)OWL Lite (2)

Property Type Restrictions: Property Type Restrictions: – allValuesFrom allValuesFrom – someValuesFrom someValuesFrom

Restricted Cardinality: Restricted Cardinality: – minCardinality (only 0 or 1) minCardinality (only 0 or 1) – maxCardinality (only 0 or 1) maxCardinality (only 0 or 1) – cardinality (only 0 or 1) cardinality (only 0 or 1)

Header Information: Header Information: – ontology ontology – importsimports

GGGG 2525

OWL Lite (3)OWL Lite (3)

Class Intersection: Class Intersection: – intersectionOf intersectionOf

Versioning: Versioning: – versionInfo versionInfo – priorVersion priorVersion – backwardCompatibleWith backwardCompatibleWith – inCompatibleWith inCompatibleWith – DeprecatedClass DeprecatedClass – DeprecatedProperty DeprecatedProperty

Annotation Properties: Annotation Properties: – rdfs:label rdfs:label – rdfs:comment rdfs:comment – rdfs:seeAlso rdfs:seeAlso – rdfs:isDefinedBy rdfs:isDefinedBy

Datatypes Datatypes – DatatypeProperty DatatypeProperty

GGGG 2626

OWL DLOWL DL

Puissance de la logique de descriptionPuissance de la logique de description

Combinaison de classesCombinaison de classes– UnionOf, IntersectionOf, ComplementOfUnionOf, IntersectionOf, ComplementOf

Axiomes de classesAxiomes de classes– Expression d'équivalence de classesExpression d'équivalence de classes

……

GGGG 2727

Logique de descriptionLogique de description

Représentation de Connaissance en ObjetsReprésentation de Connaissance en Objets– Concept ou classe: ensemble d'instancesConcept ou classe: ensemble d'instances– Instances : individusInstances : individus– Rôles : relation binaire entre instancesRôles : relation binaire entre instances– Relation de subsomption: A Relation de subsomption: A B si inst(B) B si inst(B) inst(A) inst(A)

Exemple Personne Exemple Personne Buveur BuveurA est plus général que BA est plus général que B

Concepts, Instances et InférencesConcepts, Instances et Inférences– Mécanisme d’inférence formelMécanisme d’inférence formel– Logique du premier ordre restreinteLogique du premier ordre restreinte– DécidableDécidable

GGGG 2828

Concepts et AssertionsConcepts et Assertions

TBOX = Concept et RôleTBOX = Concept et Rôle– Concept : construction qui lie un nom et la description d’une Concept : construction qui lie un nom et la description d’une

classe d’entitésclasse d’entités– Relation binaire : lien entre deux concepts Relation binaire : lien entre deux concepts – Set : concept identifiant une collection de constantesSet : concept identifiant une collection de constantes

ABOX = Assertion entre instancesABOX = Assertion entre instances– Assertions sur les instancesAssertions sur les instances– Appartenance à un conceptAppartenance à un concept– Relation binaire entre instanceRelation binaire entre instance– Equivalence de valeurs de deux rôlesEquivalence de valeurs de deux rôles

GGGG 2929

RequêtesRequêtes

Possibilité de retrouver des instances dans Possibilité de retrouver des instances dans l'ontologie (faits)l'ontologie (faits)

Possibilité de déduire des assertions ou règles Possibilité de déduire des assertions ou règles (théorèmes)(théorèmes)

Très similaire à Datalog mais décidableTrès similaire à Datalog mais décidable

Il existe différentes logiques de descriptionIl existe différentes logiques de description– Comme avec Datalog (neg, fun, * …)Comme avec Datalog (neg, fun, * …)

GGGG 3030

OWL FullOWL Full

Langage completLangage complet

Au-delà de la logique de descriptionAu-delà de la logique de description

Pas forcément décidablePas forcément décidable

GGGG 3131

5. Conclusion5. Conclusion

Pertinence des ontologiesPertinence des ontologies– Web ServicesWeb Services

Description du profileDescription du profileDescription des servicesDescription des services

– MédiationMédiationDescription des sourcesDescription des sourcesDescription des schémas d'intégrationDescription des schémas d'intégration

– P2PP2PDéfinition des mots-clésDéfinition des mots-clésDéfinition des mappingsDéfinition des mappings

GGGG 3232

Semantique Web et Web ServicesSemantique Web et Web Services

Le Web Sémantique vise à:Le Web Sémantique vise à:– Faciliter les liens sémantiques sémantiques pour le partage Faciliter les liens sémantiques sémantiques pour le partage

d'information et l'interopérabilitéd'information et l'interopérabilité– Automatiser les communications et les évaluations de Automatiser les communications et les évaluations de

requêtes basées sur la composition de Web Servicesrequêtes basées sur la composition de Web Services

Semantic Web et Web Services sont complémentaires:Semantic Web et Web Services sont complémentaires:– Semantic Web= Interopérabilité sémantique des contenusSemantic Web= Interopérabilité sémantique des contenus– Web Services= Interopérabilité syntaxique des échangesWeb Services= Interopérabilité syntaxique des échanges

GGGG 3333

OWL-SOWL-S

Défini une ontologie générique pour les Web Services en Défini une ontologie générique pour les Web Services en OWLOWL

Service

ServiceGroundingServiceModel

Resource ServiceProfile

Supports:

How to access it

presents: What it does

provides

GGGG 3434

Semantique Web et MédiationSemantique Web et Médiation

Finance Ontology

OntologyBoursorama

OntologyFirstInves

t

Mediator Mediator

Mediator

FirstInvestBoursorama

wrapper wrapper SchemaSchema

XQuery

GGGG 3535

Sémantique Web et P2P ComputingSémantique Web et P2P Computing

PC, Win2K,

Java

Mobile, Symbian,

C

MainFrame, UNIX, C++

Mac, MacOsX,

Python

Sensor, TinyOS,

Obj-crefridgerator, TinyOS, Perl

GGGG 3636

Satine ProjectSatine Project